机械制造(第2版)第五章课后习题解答

思考题与习题1．何谓铸造？铸造生产的特点及其存在的主要问题是什么？试用框图表示砂型铸造的工艺过程。

答：把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获得毛坯（或零件）的方法称为铸造。

优点：1) 能制造各种尺寸和形状复杂的铸件，特别是内腔复杂的铸件。

如各种箱体、床身、机架等零件的毛坯。

铸件的轮廓尺寸可小至几毫米，大至几十米；质量从几克至数百吨。

可以说，铸造不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制。

2) 常用的金属材料均可用铸造方法制成铸件，有些材料（如铸铁、青铜）只能用铸造方法来制造零件。

3) 铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，并可回收利用，铸造生产工艺设备费用小，因此铸件生产成本低。

4) 铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量小，可以节约金属材料，减少切削加工费用。

5) 铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产，适应性广。

但是，铸造生产工艺过程复杂，工序较多，常因铸型材料、模具、铸造合金、合金的熔炼与浇注等工艺过程难以综合控制，而出现缩孔、缩松、砂眼、冷隔、裂纹等铸造缺陷，因此铸件质量不够稳定，废品率较高；铸件内部组织粗大、不均匀，使其力学性能不及同类材料的锻件高，因此铸件多用于受力不大的零件。

此外，目前铸造生产还存在劳动强度大、劳动条件差等问题。

砂型铸造的工艺过程：2．比较下列名词：（1）模样与铸型；（2）铸件与零件；（3）浇注位置与浇道位置；（4）分型面与分模面。

答：（1）模样是用来形成铸型型腔的工艺装备，按组合形式，可分为整体模和分开模。

铸型包括将熔化的金属倒入铸模，铸模的型腔提供了最终有用的形状，之后仅需根据具体应用进行加工和焊接。

（2）把熔化的金属液浇注到具有和零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固、冷却后获得毛坯（或零件）的方法称为铸造。

所得到的金属零件或零件毛坯，称为铸件。

铸件通常作为毛坯，经过机械加工制成零件。

但是，随着铸造生产过程不断地完善以及新工艺、新技术不断被采用，铸件的精度及表面质量得到提高，使少余量和无余量铸造新工艺得到迅速发展，精密铸件可直接作为零件。

第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？〔1〕机床夹具的作用1〕保证加工精度 2〕提高生产率 3) 扩大机床的使用范围。

4) 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。

〔2〕机床夹具的要求1〕保证加工面的位置精度 2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3) 安全、方便、减轻劳动强度 4) 排屑顺畅 5〕应有良好的强度、刚度和结构工艺性。

2.机床夹具的组成有那些部分？1〕定位元件及定位装置 2〕夹紧元件及夹紧装置 3〕导向及对刀元件4〕动力装置 5〕夹具体 6〕其它元件及装置不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。

3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？〔1〕六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。

〔2〕定位的非正常情况是指但凡保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。

〔3〕定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。

欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。

此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。

过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。

一般情况下这是不允许的。

但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。

5－7中a、c方案为什麽属过定位？如何改良的？尚存在什麽问题？图 5.7 a〕：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2个自由度，因此共限制了7个自由度，超出了6个，即y方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。

C〕：工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。

第五章课后习题答案1机床夹具的作用是什么？有哪些要求？作用：1、保证加工精度2、提高生产率3、扩大机床的使用范围4、减轻工人的劳动程度，保证生产安全5、降低成本要求：1、保证加工精度2、夹具的总体方案应与生产纲领相适应3、安全、方便、减轻劳动强度4、排屑顺畅5、夹具应有良好的刚度、强度、结构工艺性1.机床夹具的组成部分有哪些？1、定位元件及定位装置用于确定工件正确位置的元件或装置2、夹紧元件及夹紧装置用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置3、导向及对刀元件用于确定工件与刀具的相互位置的元件4、动力装置5、夹具体用于将各元件、装置连接在一块，并通过它将整个夹具安装在机床上6、其它元件及装置3.何为六点定位原理？何谓定位的正常情况和非正常情况？它们各包括哪些方面？六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度使工件实现完全定位。

正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，称定位的正常情况。

正常情况分为：a完全定位六个自由度全部被限制b不完全定位少于六个自由度被限制非正常情况：根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限制，或某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制，称为非正常情况非正常情况分为：a.欠定位需要限制的自由度没有完全被限制b.过定位某个自由度被两个或两个以上的约束重负限制4、确定夹具的定位方案时，要考虑哪些方面的要求？在多个表面参与定位时：限制自由度最多的定位面——第一定位基准面或主基准面限制自由度较多的定位面——第二定位基准面或导向基准限制一个自由度的定位面——第三定位基准面或定程基准5、何谓定位误差？定位误差是由哪些因素引起的？定位误差：指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差，它是加工误差的一部分产生定位误差的原因：1、基准不重合带来的定位误差2、间隙引起的定位误差3、与夹具有关的因素产生的定位误差6、夹紧和定位的区别？对夹紧装置的基本要求有哪些？定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。

第5章练习题答案1. 单项选择1-1答案：②锻件1-2答案：①铸件1-3答案：①设计1-4答案：②一面两孔1-5 答案：④正常加工1-6 答案：③粗车-半精车-精车1-7 答案：④粗车—半精车—粗磨—精磨1-8 答案：①粗镗—半精镗—精镗1-9 答案：1-10 答案：①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和1-11 答案：③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和1-12 答案：④各组成环公差平方和的平方根1-13 答案：④1.2～1.41-14 答案：①成组技术1-15 答案：①寻找最短路径2. 多项选择2-1答案：①保证相互位置关系原则②保证加工余量均匀分配原则2-2答案：②有利于保证被加工面之间的位置精度③可以简化夹具设计与制造2-3答案：①车削②铣削③磨削④拉削2-4答案：①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度2-5 答案：①先基准后其他②先主后次③先面后孔2-6 答案：①易于保证加工面之间的位置精度②便于管理④可以减小工件装夹时间2-7 答案：③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度④上一工序留下的形位误差2-8 答案：③派生式④创成式2-9 答案：①成组编码法②形面描述法④从CAD系统直接获取零件信息2-10 答案：①易于理解②易于编程2-11 答案：①基本时间②辅助时间④工作地服务时间2-12 答案：①装卸工件时间②开停机床时间③测量工件时间2-13 答案：①缩短基本时间②缩短辅助时间④缩短工作地服务时间2-14 答案：①设计变量②目标函数③约束条件2-15 答案：①切削速度②进给量2-16 答案：①最短工序时间②最小工序成本③最大工序利润3. 判断题）3-1 答案：∨3-2 答案：×3-3 答案：∨3-4 答案：∨3-5 答案：×3-6 答案：∨3-7 答案：×3-8 答案：∨3-9 答案：∨提示：综合考虑包容尺寸和被包容尺寸两种情况。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。

第五章课后题1.机床夹具通常由哪些部分组成？各组成部分的功能如何？（1）定位元件和定位装置:确定工件在夹具中的位置（2）夹紧装置：保持工件在夹具中的既定位置（3）对刀-导向元件：确定刀具在加工前正确位置（4）连接元件：确定夹具在机床上的位置（5）夹具体：夹具的基础件（6）其他装置：分度装置、吊装元件等2.什么是装夹？装夹有哪三种方式？哪种装夹方式适用于大批量生产？工件的定位和夹紧的过程称为装夹。

（1）直接找正装夹（2）划线找正装夹（3）夹具装夹：适应于大批量生产3.什么是定位基准？什么是六点定位原理？在加工中用作定位的基准。

（在第四章中介绍）任何工件都具有六个自由度，这六个自由度需要用夹具按一定规则布置的六个定位支承点来限制，每个定位点相应地限制工件一个自由度，可以实现工件的六点定位。

4.试举例说明什么叫工件在夹具中的完全定位、不完全定位、欠定位和过定位？哪些是允许使用的，哪些是有条件使用的，哪些是绝对不允许使用的？完全定位：工件的六个自由度全部被限制不完全定位：根据加工需求，不必完全限制六个自由度的定位欠定位：实际限制的自由度少于按加工要求的自由度数。

这是不允许使用的过定位：支承点数多于所限制的自由度数，有条件使用。

5.固定支承有哪几种形式？各适用于什么场合？固定支承是一经安装到夹具上后，高度方向和尺寸是固定不变的。

固定支承有支承钉和支承板。

支承钉：以粗基准定位时，因定位基准面粗糙不平，必须用较远的三个定位支承点。

精基准定位有时也应以支承钉来定位。

支承板：大中型工件，以及经过精加工的平面定位。

6.什么是自位支承、可调支承和辅助支承？三者的特点和区别何在？使用辅助支撑和可调支撑时应注意什么？可调支承：顶端位置能在一定范围内调整，定位作用相当于固定支承。

自位支承（浮动支承）：支承点的位置能够随工件定位基准面的变化自动与之适应。

辅助支承：辅助支承只在基本支承对工件定位后才参与支承，不允许辅助支承破坏基本支承的定位作用。

《机械制造技术基础》第二次作业（拟定）答案5-1 什么是主轴回转误差，它包括哪些方面？主轴在每一瞬时回转轴线相对于轴线平均线的变动量。

它包括纯轴向窜动，纯径向移动、纯角度摆动。

5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为200φ的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜130'o α=，则在孔径横截面将产生什么样的形状误差？其误差大小是多少？答：圆度误差 误差大小为2001(1)0.03432cos mm α-=5-3 在车床上车一直径为80mm φ、长约2000mm 的长轴外圆，工件材料为45钢，切削用量为2/m s ，0.4p a mm =，0.2/f mm r =，刀具材料为YT15，如只考虑刀具磨损引起的加工误差，问该轴车后能否达到IT8的要求。

答：切削路程为 2.51000dLl km fπ==刀具的尺寸磨损量可用式01000K l μμμ≈+查表得初始磨损为4~12，8/K m km μμ=则得到因刀具引起的误差为08 2.52()(408~24)1000m μμ⨯+≈+ IT8要求80mm φ的公差精度为46m μ，明显可见误差大于公差要求，则该轴车后不能达到IT8精度要求。

5-4 什么是误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？ 误差复映是指由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。

变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。

也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。

误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差系数越小。

若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。

5-6 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm ，外径要求为00.0450mm φ-的工件外圆。

已知10000/k N mm =主，5000/,4000/,300y K N mm K N mm F N ===尾刀架，试求 （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。

机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）《机械制造质量分析与控制》习题⼀.单项选择题1.机床和⼑具达到热平衡前的热变形所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某⼯序的加⼯尺⼨为正态分布，但分布中⼼与公差中点不重合，则可以认为：（）a、⽆随机误差b、⽆常值系统误差c、变值系统误差很⼤d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. ⼀次性调整误差所引起的加⼯误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加⼯误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. ⼑具磨损所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应⼒引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进⾏适当的预紧，是提⾼主轴系统（）的重要措施。

（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常⽤（）系数表⽰某种加⼯⽅法和加⼯设备胜任零件所要求加⼯精度的程度（）a、⼯艺能⼒b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感⽅向指产⽣加⼯误差的⼯艺系统的原始误差处于加⼯表⾯的：（）a、切线⽅向b、轴线⽅向c、法线⽅向d、倾斜⽅向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。

a、增⼤系统刚度b、增⼤系统阻尼c、增⼤系统质量14. 在车床上进⾏削扁镗杆⾃激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓450b、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓1350c、采⽤直径相同的圆镗杆d、增⼤阻尼15. 削扁镗杆的抗振性⽐圆镗杆好是由于：（）a、刚度⾼b、阻尼⼤、消耗振动能量⼤c、系统刚度的组合特性合适⼆.多项选择题1.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于常值系统误差的是：（）a、三⽖卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的⼏何误差e、镗⼑的磨损2.指出下列哪些情况产⽣的误差属于加⼯原理误差：（）a、加⼯丝杠时机床丝杠螺距有误差b、⽤模数铣⼑加⼯渐开线齿轮c、⼯件残余应⼒引起的变形d、⽤阿基⽶德滚⼑加⼯渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加⼯中达到尺⼨精度的⽅法有：（）a、试切法b、定尺⼨⼑具法c、调整法d、选配法e、⾃动控制法4.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于随机误差的是：（）a、镗⼑的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三⽖卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的⼏何误差e、⼯件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些⼑具的制造误差会直接影响加⼯精度：（）a、外圆车⼑b、齿轮滚⼑c、端⾯车⼑d、铰⼑e、键槽铣⼑6.主轴的纯轴向窜动对哪些加⼯有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端⾯d、车削内孔7.影响加⼯精度的主要误差因素可归纳为以下⽅⾯：（）a、⼯艺系统的⼏何误差b、⽑坯的制造误差c、⼯艺系统⼒效应产⽣的误差d、⼯艺系统热变形产⽣的误差e、加⼯原理误差8.机械加⼯中获得⼯件形状精度的⽅法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表⾯层的加⼯硬化能减⼩表⾯的弹塑性变形，从⽽提⾼了耐磨性，所以表⾯硬化程度越⾼越耐磨。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第五章工艺规程设计5-1 什么是工艺过程？什么是工艺规程？答：工艺过程——零件进行加工的过程叫工艺过程；工艺规程——记录合理工艺过程有关内容的文件叫工艺规程，工艺规程是依据科学理论、总结技术人员的实践经验制定出来的。

5-2 试简述工艺规程的设计原则、设计内容及设计步骤。

5-3 拟定工艺路线需完成哪些工作？5-4试简述粗、精基准的选择原则，为什么同一尺长方向上粗基准通常只允许用一次？答：粗、精基准的选择原则详见教材P212-214。

粗基准通常只允许用一次的原因是：粗基准一般是毛面，第一次作为基准加工的表面，第二次再作基准势必会产生不必要的误差。

5-5加工习题5-5图所示零件，其粗、精基准应如何选择（标有 符号的为加工面，其余为非加工面）？习题5-5图a)、b)、c)所示零件要求内外圆同轴，端面与孔轴线垂直，非加工面与加工面间尽可能保持壁厚均匀；习题5-5图d)所示零件毛坯孔已铸出，要求孔加工余量尽可能均匀。

习题5-5图解：按题目要求，粗、精基准选择如下图所示。

5-6为什么机械加工过程一般都要划分为若干阶段进行？答：机械加工过程一般要划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。

其目的是保证零件加工质量，有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理，有利于合理使用机床设备。

5-7 试简述按工序集中原则、工序分散原则组织工艺过程的工艺特征，各用于什么场合？5-8什么是加工余量、工序余量和总余量？答：加工余量——毛坯上留作加工用的材料层；工序余量——上道工序和本工序尺寸的差值；总余量——某一表面毛坯与零件设计尺寸之间的差值。

5-9 试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差和上工序制造公差的影响？5-10习题5-10图所示尺寸链中（图中A0、B0、C0、D0是封闭环），哪些组成环是增环？那些组成环是减环？习题5-10图解：如图a)，A0是封闭环，A1, A2, A4, A5, A7, A8是增环，其余均为减环。

思考题与习题1.何谓铸造？铸造生产的特点及其存在的主要问题就是什么？试用框图表示砂型铸造的工艺过程。

答:把熔化的金属液浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固、冷却后获得毛坯(或零件)的方法称为铸造。

优点:1) 能制造各种尺寸与形状复杂的铸件,特别就是内腔复杂的铸件。

如各种箱体、床身、机架等零件的毛坯。

铸件的轮廓尺寸可小至几毫米,大至几十米;质量从几克至数百吨。

可以说,铸造不受零件大小、形状与结构复杂程度的限制。

2) 常用的金属材料均可用铸造方法制成铸件,有些材料(如铸铁、青铜)只能用铸造方法来制造零件。

3) 铸造所用的原材料来源广泛,价格低廉,并可回收利用,铸造生产工艺设备费用小,因此铸件生产成本低。

4) 铸件与零件的形状、尺寸很接近,因而铸件的加工余量小,可以节约金属材料,减少切削加工费用。

5) 铸造既可用于单件生产,也可用于批量生产,适应性广。

但就是,铸造生产工艺过程复杂,工序较多,常因铸型材料、模具、铸造合金、合金的熔炼与浇注等工艺过程难以综合控制,而出现缩孔、缩松、砂眼、冷隔、裂纹等铸造缺陷,因此铸件质量不够稳定,废品率较高;铸件内部组织粗大、不均匀,使其力学性能不及同类材料的锻件高,因此铸件多用于受力不大的零件。

此外,目前铸造生产还存在劳动强度大、劳动条件差等问题。

砂型铸造的工艺过程:2.比较下列名词:(1)模样与铸型;(2)铸件与零件;(3)浇注位置与浇道位置;(4)分型面与分模面。

答:(1)模样就是用来形成铸型型腔的工艺装备,按组合形式,可分为整体模与分开模。

铸型包括将熔化的金属倒入铸模,铸模的型腔提供了最终有用的形状,之后仅需根据具体应用进行加工与焊接。

(2)把熔化的金属液浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固、冷却后获得毛坯(或零件)的方法称为铸造。

所得到的金属零件或零件毛坯,称为铸件。

铸件通常作为毛坯,经过机械加工制成零件。

但就是,随着铸造生产过程不断地完善以及新工艺、新技术不断被采用,铸件的精度及表面质量得到提高,使少余量与无余量铸造新工艺得到迅速发展,精密铸件可直接作为零件。

《机械制造技术基础》第二次作业（拟定）答案5-1 什么是主轴回转误差，它包括哪些方面？主轴在每一瞬时回转轴线相对于轴线平均线的变动量。

它包括纯轴向窜动，纯径向移动、纯角度摆动。

5-2 在卧式镗床上来用工件送进方式加工直径为200φ的通孔时，若刀杆与送进方向倾斜130'o α=，则在孔径横截面将产生什么样的形状误差？其误差大小是多少？答：圆度误差 误差大小为2001(1)0.03432cos mm α-=5-3 在车床上车一直径为80mm φ、长约2000mm 的长轴外圆，工件材料为45钢，切削用量为2/m s ，0.4p a mm =，0.2/f mm r =，刀具材料为YT15，如只考虑刀具磨损引起的加工误差，问该轴车后能否达到IT8的要求。

答：切削路程为 2.51000dLl km fπ==刀具的尺寸磨损量可用式01000K l μμμ≈+查表得初始磨损为4~12，8/K m km μμ=则得到因刀具引起的误差为08 2.52()(408~24)1000m μμ⨯+≈+ IT8要求80mm φ的公差精度为46m μ，明显可见误差大于公差要求，则该轴车后不能达到IT8精度要求。

5-4 什么是误差复映？误差复映系数的大小与哪些因素有关？ 误差复映是指由于背吃刀量的变化引起了切削力的变化。

变化的切削力作用在工艺系统上使它的受力变形也发生相应的变化。

也就是将毛坯加工余量的变化复映到工件上的一种现象。

误差复映系数跟工艺系统的刚度有关，刚度越高，误差系数越小。

若加工过程分多次走刀，则总的误差复映系数为每次走刀复映系数的积。

5-6 在车床上用前后顶尖装夹，车削长为800mm ，外径要求为00.0450mm φ-的工件外圆。

已知10000/k N mm =主，5000/,4000/,300y K N mm K N mm F N ===尾刀架，试求 （1）仅由于机床刚度变化所产生的工件最大直径误差，并按比例画出工件的外形。

第五章机床夹具设计习题答案1.机床夹具的作用是什麽？有那些要求？（1）机床夹具的作用1）保证加工精度 2）提高生产率 3) 扩大机床的使用范围。

4) 减轻工人的劳动强度，保证生产安全。

（2）机床夹具的要求1）保证加工面的位置精度 2) 夹具的总体方案应与年生产纲领相适应3) 安全、方便、减轻劳动强度 4) 排屑顺畅 5）应有良好的强度、刚度和结构工艺性。

2.机床夹具的组成有那些部分？1）定位元件及定位装置 2）夹紧元件及夹紧装置 3）导向及对刀元件4）动力装置 5）夹具体 6）其它元件及装置不同的生产条件下的夹具，其组成会有不同。

3.何谓六点定位原理“何谓定位的正常情况和非正常情况，它们各包括那些方面？（1）六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。

（2）定位的非正常情况是指凡是保证加工位置精度的自由度均已被约束所限制的情况，它可以是完全定位，即限制了六个自由度，也可以是小于六个约束点。

（3）定位的非正常情况包括欠定位和过定位两种。

欠定位是指保证加工精度的某自由度应该被限制而没有被限制的情况。

此情况不能保证加工精度，因此此定位方案是绝对不允许的。

过定位是指为保证加工精度应该被限制的某个自由度被两个或两个以上的约束所重复限制。

一般情况下这是不允许的。

但在工件定位和定位元件精度很高或者在工件刚度很低的情况下，过定位的情况是被允许的。

4.试分析图5－7中a、c方案为什麽属过定位？如何改进的？尚存在什麽问题？5.7过定位及其改进图 5.7 a）：工件下底面有俩个短圆柱销台阶面支撑，为平面约束，限制3个自由度，而每个短圆柱销插入工件孔内，限制了2个自由度，因此共限制了7个自由度，超出了6个，即y方向的移动自由度被重复限制了，因此属于过定位。

C）：工件左端由销的又台阶端面定位，此端面限制了3个自由度，而销的长径比已超过1，属于长销，它限制了4个自由度，共限制了7个自由度，还有转动的自由度没有被限制。

第5章习题及答案5-1机床的运动按功用分为哪几种？答：分为表面成形运动和辅助运动两大类。

直接参与切削过程，使之在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动称为表面成形运动。

机床上除表面成形运动外的所有运动都是辅助运动。

5-2如何衡量切削加工的质量？答：零件切削加工的质量主要由加工精度和表面质量来衡量。

加工精度就是指零件加工后零件的尺寸、形状和表面间的相互位置等方面的几何参数与理想几何参数的相符合程度，两者的差距愈小，加工精度愈高。

零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性、密封程度、接触刚度等都有一定的影响。

5-3切削用量要素包括哪几项？切削用量的选择原则是什么？答：切削用量是切削过程中最基本的操作参数，包括切削速度v c、进给量f和背吃刀量a p，其分别表示切削刃与过渡表面之间的相对运动速度、待加工表面转化为已加工表面的速度、已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。

合理地选择切削用量，对于保证加工质量、提高生产效率和降低成本有着重要的影响。

切削加工时应当根据具体的加工条件，确定切削用量三要素的合理组合。

背吃刀量要尽可能取得大些，最好一次走刀能把该工序的加工余量切完。

进给量的选择主要受机床、刀具和工件所能承受的切削力的限制。

精加工时，一般背吃刀量不大，切削力也不大，限制进给量的主要因素是工件表面粗糙度。

选定背吃刀量和进给量以后，根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法选择切削速度。

5-4切削层尺寸平面要素包括哪几项？答：切削层尺寸平面要素包括切削层的公称厚度h D、公称宽度b D和公称横截面积A D。

5-5试述刀具的结构和刀具的角度。

答：刀具基本组成部分包括夹持部分和切削部分。

夹持部分俗称刀柄或刀体，主要用于刀具安装与标注的部分。

切削部分俗称刀头，是刀具的工作部分，由刀面、切削刃（又称刀刃）组成。

其组成要素包括：1）前面。

又称前刀面，切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。

2）主后面。

又称主后刀面，是切削过程中与过渡表面相对的刀具表面。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第一章绪论1-1 什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？答：生产过程——从原材料（或半成品）进厂，一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总称为该工厂的过程。

工艺过程——在生产过程中，凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程。

工艺规程——记录在给定条件下最合理的工艺过程的相关内容、并用来指导生产的文件。

1-2 什么是工序、工位、工步和走刀？试举例说明。

答：工序——一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。

工位——在工件的一次安装中，工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。

工步——在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。

走刀——在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。

比如车削一阶梯轴，在车床上完成的车外圆、端面等为一个工序，其中，n, f, a p不变的为一工步，切削小直径外圆表面因余量较大要分为几次走刀。

1-3 什么是安装？什么是装夹？它们有什么区别？答：安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。

装夹——特指工件在机床夹具上的定位和夹紧的过程。

安装包括一次装夹和装夹之后所完成的切削加工的工艺过程；装夹仅指定位和夹紧。

1-4 单件生产、成批生产、大量生产各有哪些工艺特征？答：单件生产零件互换性较差、毛坯制造精度低、加工余量大；采用通用机床、通用夹具和刀具，找正装夹，对工人技术水平要求较高；生产效率低。

大量生产零件互换性好、毛坯精度高、加工余量小；采用高效专用机床、专用夹具和刀具，夹具定位装夹，操作工人技术水平要求不高，生产效率高。

成批生产的毛坯精度、互换性、所以夹具和刀具等介于上述两者之间，机床采用通用机床或者数控机床，生产效率介于两者之间。

1-5 试为某车床厂丝杠生产线确定生产类型，生产条件如下：加工零件：卧式车床丝杠（长为1617mm ，直径为40mm ，丝杠精度等级为8级，材料为Y40Mn ）；年产量：5000台车床；备品率：5%；废品率：0.5%。

第五章碳素钢与钢的热处理习题解答5-1在平衡条件下，45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度、塑性、韧性哪个大、哪个小？变化规律是什么？原因何在？答：平衡条件下，硬度大小为：45钢＜T8钢＜T12钢，强度大小为：45钢＜T12钢＜T8钢，塑性及韧性大小为：45钢＞T8钢＞T12钢。

变化规律为：随着碳含量的增加钢的硬度提高，塑性和韧性则下降，因为随着含量的增加组织中硬而脆的渗碳体的量也在增加；随碳含量增加，强度也会增加，但当碳含量到了0.9%后，强度则会随碳含量的增加而下降，因为碳含量超过0.9%后，钢的平衡组织中出现了脆而硬的网状二次渗碳体，导致了强度的下降。

5-2为什么说碳钢中的锰和硅是有益元素？硫和磷是有害元素？答：锰的脱氧能力较好，能清除钢中的FeO,降低钢的脆性；锰还能与硫形成MnS，以减轻硫的有害作用。

硅的脱氧能力比锰强，在室温下硅能溶人铁素体，提高钢的强度和硬度。

硫在钢中与铁形成化合物FeS FeS与铁则形成低熔点（985C）的共晶体分布在奥氏体晶界上。

当钢材加热到1100〜1200C进行锻压加工时，晶界上的共晶体己熔化，造成钢材在锻压加工过程中开裂，这种现象称为“热脆”。

磷可全部溶于铁素体，产生强烈的固溶强化，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性显著降低。

这种脆化现象在低温时更为严重，故称为“冷脆”。

磷在结晶时还容易偏析，从而在局部发生冷脆。

5-3 说明Q235A、10、45、65Mn、T8、T12A 各属什么钢？分析其碳含量及性能特点，并分别举一个应用实例。

答：Q235A属于碳素结构钢中的低碳钢；10钢属于优质碳素结构钢中的低碳钢；45钢属于优质碳素结构钢中的中碳钢；65Mn属于优质碳素结构钢中的高碳钢且含锰量较高；T8属于优质碳素工具钢；T12A属于高级优质碳素工具钢。

Q235A的w c =0.14% ~ 0.22%，其强度、塑性等性能在碳素结构钢中居中，工艺性能良好，故应用较为广泛，如用于制造机器中受力不大的螺栓。